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在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序.该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移,以使它准确位于轴心上.如图所示,一个质量为M=70kg、半径为R=70厘米的金属大飞轮可在竖直平面
题目详情
在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序.该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移,以使它准确位于轴心上.如图所示,一个质量为M=70kg、半径为R=70厘米的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心(图中两虚线的交点)自由转动.用力推动一下大飞轮,飞轮转动若干周后会停止.多次试验发现,飞轮边缘上的标记F,在飞轮转动若干周后总是停在原位置(如图).(提示:飞轮可视作杠杆)

(1)根据以上情况,可以初步确定飞轮重心P可能在图中___.
A.轴心正下方的某一位置 B.轴心左侧的某一位置 C.轴心右侧的某一位置
(2)工人经过多次试验和修正,在飞轮边缘上的点E处,焊接上质量为m=0.4kg的金属后,飞轮的重心已调整到轴心上了.试求调整前飞轮的重心P到轴心的距离=___厘米.

(1)根据以上情况,可以初步确定飞轮重心P可能在图中___.
A.轴心正下方的某一位置 B.轴心左侧的某一位置 C.轴心右侧的某一位置
(2)工人经过多次试验和修正,在飞轮边缘上的点E处,焊接上质量为m=0.4kg的金属后,飞轮的重心已调整到轴心上了.试求调整前飞轮的重心P到轴心的距离=___厘米.
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答案和解析
(1)由于飞轮可视作杠杆,且飞轮是不均匀的,所以如果重心在轴心的左侧或右侧时,杠杆不能平衡,仍会继续转动.只有重心在最低处且与轴心在同一竖直线上时,飞轮才能静止,所以重心应在轴心的正下方,故选A;
(2)考虑到调整后,飞轮可以停在任意位置,
那么当飞轮的重心P和焊接点E转动到同一水平线上时(如图所示),
根据杠杆平衡条件:Mgl=mgR,
解得:l=
=
=4×10-3m=0.4cm;
答:(1)A;
(2)重心P到轴心的距离为0.4cm.

(2)考虑到调整后,飞轮可以停在任意位置,
那么当飞轮的重心P和焊接点E转动到同一水平线上时(如图所示),
根据杠杆平衡条件:Mgl=mgR,
解得:l=
mR |
M |
0.4kg×0.7m |
70kg |
答:(1)A;
(2)重心P到轴心的距离为0.4cm.
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